QR码编码原理二(编码)
来源:互联网 发布:生产流程优化工具 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 02:16
编码就是把常见的数字、字符等转换成QR码的方法。说具体的编码之前,先说一下QR码的最大容量问题。
一、最大容量
QR码的最大容量取决于选择的版本、纠错级别和编码模式(Mode:数字、字符、多字节字符等)。以版本1、纠错级别为Level Q的QR码为例,可以存储27个纯数字,或17个字母数字混合字符或11个8bit字节数据。如果要存储同样多的内容同时提高纠错级别,则需要采用更高的版本。版本1~9 数据容量、纠错码容量对照如下表:
如果要了解更详细的QR码容量信息,可以到电装的网站去看看http://www.denso-wave.com/qrcode/vertable1-e.html。
下面,就举例说明将“ABCDE123”转换成为版本1、Level H的QR码转换方法。
二、模式标识符(Mode Indicator)
QR码的模式(Mode)就是前文提到的数字、字符、8bit 字节码、多字节码等。对于不同的模式,都有对应的模式标识符(Mode Indicator)来帮助解码程序进行匹配,模式标识符是4bit的二进制数:
1、数字模式(numeric mode ): 0001
2、混合字符模式(alphanumeric mode) : 0010
3、8bit byte mode: 0100
4、日本汉字(KANJI mode) : 1000
5、中国汉字(GB2312):1101
由于示例文本串是混合字符,因此将选择alphanumeric mode,其标识码为:0010
三、文本串计数标识符(Character count indicator)
文本串计数标识符用来存储源内容字符串的长度,在版本1-9的QR码中,文本串长度标识符自身的长度被定义为:
数字 : 10bit
混合字符 : 9bit
8bit 字节码 : 8bit
多字节码 : 8bit
在本例中,源文本串的长度为8个字符,混合字符的长度为9bit,因此将字符个数8编码为9位二进制表示:000001000
加上混合字符模式标识码,总的编码为0010 000001000
四、数据内容编码
1、数字模式下的编码
在数字模式下,数据被限制为3个数字一段,分成若干段。如:"123456" 将分成"123" 和 "456",分别被编码成10bit的二进制数。“123”的10bit二进制表示法为:0001111011,实际上就是二进制的123。
当数据的长度不足3个数字时,如果只有1个数字则用4bit,如果有2个数字就用7个bit来表示。
如:"9876"被分成"987"和"6"两段,因此被表示为"1111011011 0110"。
2、混合字符模式下的编码
混合字符模式编码,其字符对照表如下:
0 0 A 10 K 20 U 30 + 40 11 B11 L21 V31 -4122 C12 M22 W32 .4233 D13 N23 X33 /4344 E14 O24 Y34 :4455 F15 P25 Z3566 G16 Q26 [sp]3677 H17 R27 $3788 I18 S28 %3899 J19 T29 *3
编码方式为:
源码被分成两个字符一段,如下所示,每段的第一个字符乘上45,再用第二个数字相加。因此每段变成了11bit的2进制码,如果字符个数只有1个,则用6bit表示。
示例:
"AB""CD""E1""23" 45*10+1145*12+1345*14+145*2+3 461553631930010000001000001110011010100010100101001110111000010111013、8bit字节数据不经编码转换直接保存。
五、编码终止符(Terminator)
如果编码后的字符长度不足当前版本和纠错级别所存储的容量,则在后续补"0000",如果容量已满则无需添加终止符。此时得到的编码串为:
0010 000001000 00111001101 01000101001 01001110111 00001011101 0000
六、编成8bit码字(Code words)
将以上的编码再按8bit一组,形成码字(code words):
00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000
如果尾部数据不足8bit,则在尾部充0:
00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000000
如果编码后的数据不足版本及纠错级别的最大容量,则在尾部补充 "11101100" 和 "00010001",直到全部填满。最后,版本1、Level H下的"ABCDE123" 的QR码是:
00100000 01000001 11001101 01000101 00101001 11011100 00101110 10000000 11101100
十进制表示法为:
32 65 205 69 41 220 46 128 236
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